(57)【要約】【課題】  フィルタに付着した埃や汚れが剥離しやすく、菌やカビなどの繁殖を抑制するための抗菌性を備えた空気調和機用フィルタを提供することを課題とする。【解決手段】  上記課題を解決するために、本発明に係る空気調和機用フィルタは、室内空気の塵埃を捕集するフィルタとフィルタを支持固定する樹脂枠とを備え、室内空気の塵埃を捕集するフィルタとしてステンレス板材にフォトエッチング加工を施してメッシュを形成したフィルタを用いる。本発明によれば、フィルタに付着した埃，汚れが剥離しやすく、菌やカビなどの繁殖を抑制する抗菌性を有する空気調和機用フィルタを提供することができる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
室内空気の塵埃を捕集するフィルタと前記フィルタを支持固定する樹脂枠とを備えた空気調和機用フィルタにおいて、前記フィルタはステンレス板材にフォトエッチング加工を施すことによりメッシュが形成されていることを特徴とする空気調和機用フィルタ。
【請求項２】
請求項１において、前記メッシュを構成するステンレス線の室内空気通過方向の上流側をＲ面取加工したことを特徴とする空気調和機用フィルタ。
【請求項３】
請求項１又は２において、前記フィルタの開口率が５５％〜７０％であり、前記メッシュを構成するステンレス線の線幅が１５０μｍ〜３４０μｍであることを特徴とする空気調和機用フィルタ。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れかにおいて、前記ステンレス板材はＳＵＳ４１０，ＳＵＳ４３０，ＳＵＳ３０１，ＳＵＳ３０４，ＳＵＳ３０５，ＳＵＳ３１６Ｌの少なくとも何れかであることを特徴とする空気調和用フィルタ。
【請求項５】
室内熱交換器と、前記室内熱交換器の上流に配置された請求項１乃至４の何れかに記載の空気調和機用フィルタと、前記室内熱交換器の下流に配置された送風用の室内ファンと、を備えた空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、室内空気を吸引する際に含まれる塵埃を捕集する集塵用フィルタ及びそれを用いた空気調和機に関する。
【背景技術】
【０００２】
空気調和機の室内機は、室内空気を室内熱交換器に循環させて、加熱，冷却または除湿した調和空気を室内に吹出すことにより、室内環境を快適なものにする。室内熱交換器は、アルミニウム製の複数枚のフィンと、これらフィンにあけられた穴に挿入された銅製の冷媒管により形成されている。フィンとフィンの間隔は微小隙間となっており、この微小隙間を室内の空気が通過することで冷媒と空気の熱交換が行われる。この室内熱交換器の空気流下流には送風用の貫流ファンが設けられている。貫流ファンが回転すると、室内空気が室内機に設けられた空気吸込み口から室内機内に吸込まれ、室内熱交換器，貫流ファンを介して空気吹出し口から吹出される。
【０００３】
ここで、塵埃が含まれる室内空気を直接室内熱交換器に導入すると、フィンの先端やフィン間に塵埃が付着して空気の流れを阻害してしまう。このため、室内熱交換器の上流側には、空気中の塵埃を捕集するためにフィルタが設けられている。一般的なフィルタは、樹脂繊維網とこの樹脂繊維網を支える樹脂枠とから構成される。
【０００４】
フィルタには常に室内空気が循環しているので、室内空気中の塵埃が徐々に蓄積されていく。このため、適宜な時期にフィルタを清掃する必要がある。蓄積された塵埃の中には、空気中を浮遊する菌やカビ胞子が含まれており、夏場の冷房運転や除湿運転時に室内機が高湿度環境になると、このような環境を好む菌やカビが生育し、菌類から悪臭が生じたり、カビ等の胞子が飛散するなどして、室内の環境を悪化させる。
【０００５】
また、フィルタに付着した塵埃は、長繊維くずなどがフィルタの網目や、網の交点部や段差に絡まり、除去するために手間がかかる。さらに、樹脂が露出した網表面は、平滑に見えても細孔が多数存在する。これらの細孔に空気中を浮遊する粉塵やタバコの煙等が入り込むと、細孔に入ってしまった粉塵等の汚れは容易に落とすことができない。
【０００６】
特許文献１には、線材間に形成した隙間を介して空気等を流通せしめる網戸やエアコンのフィルタに付着した異臭成分などを分解するために、金属網表面にスパッタリングによって酸化チタンを形成することが記載されている。
【０００７】
一方、掃除機の吸気フィルタに付着した繊維質の塵埃の剥離性を向上させる技術が特許文献２及び特許文献３に開示されている。すなわち、特許文献２には、掃除機の吸気フィルタの樹脂繊維の表面に真空中でステンレス鋼をスパッタリングさせることで、吸気フィルタに付着した塵埃の剥離性を向上させることが記載されている。
【０００８】
また、特許文献３には、濾過フィルタの表面が平坦で微小な開口よりなる複数の貫通孔をエッチング加工によって設けられた金属板により構成し、濾過フィルタに付着した塵埃の除去を容易にすることが記載されている。
【０００９】
なお、特許文献２には、吸気フィルタのメッシュサイズ（１インチ四方におけるメッシュの数）を２００〜３００とし、フィルタ全面積におけるメッシュの開口率を２０〜５０％とすることで、微細な細塵が吸気フィルタから電動送風機側へ侵入することを防ぐことが記載されている。
【００１０】
また、特許文献３には金属板に形成する穴の大きさは可能な限り小さい方が良いが、あまり小さすぎると相対的な開口面積が増し、金属板の強度が弱くなり、また、大きすぎるとフィルタとしての充分な性能が発揮できなくなるためφ０.１mm〜φ１.０mmが最適と記載されている。
【００１１】
【特許文献１】特開平９−７５６３３号公報
【特許文献２】特開２００３−３２５３９８号公報
【特許文献３】特開２００７−１９０４１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
特許文献１においては、金属製網の線材に直接酸化チタンをスパッタリングしており、付着した埃を取り去る際、網の段差に埃が引っかかり拭き残りが発生したり、拭き取りずらいといった問題がある。
【００１３】
また、特許文献２には、フィルタの１インチ四方におけるメッシュの数であるメッシュサイズを２００〜３００とし、かつフィルタ全面積におけるメッシュの開口率を２０〜５０％と設定することで微細な細塵が電動送風機へ進入するのを防ぐためにフィルタにスパッタリングを施している。特許文献２および特許文献３に記載のフィルタは掃除機用であり、このフィルタの特性として、吸い口，ホースを介して吸込まれた塵埃をしっかりと捕集しなければならない。このような掃除機用のフィルタをそのまま空気調和機用のプレフィルタとして適用すると空気調和機の冷凍サイクルの能力が低下してしまう。
【００１４】
本発明の目的は、フィルタに付着した埃や汚れが剥離しやすく、菌やカビなどの繁殖を抑制するための抗菌性を備えた空気調和機用フィルタを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記課題を解決するために、本発明に係る空気調和機用フィルタは、室内空気の塵埃を捕集するフィルタとフィルタを支持固定する樹脂枠とを備え、室内空気の塵埃を捕集するフィルタとしてステンレス板材にフォトエッチング加工を施してメッシュを形成したフィルタを用いる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、フィルタに付着した埃，汚れが剥離しやすく、菌やカビなどの繁殖を抑制する抗菌性を有する空気調和機用フィルタを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施例を図面を用いて説明する。
【実施例１】
【００１８】
本発明における空気調和機用フィルタ及びこの空気調和機用フィルタを備えた空気調和機の実施例を図１−図９を用いて説明する。本実施例では、室内空気の塵埃を捕集するフィルタとして、ステンレス板材にフォトエッチング加工を施してメッシュを形成した空気調和機用フィルタを用いる。これにより、フィルタに付着した埃や汚れが剥離しやすく、菌やカビなどの繁殖を抑制する抗菌性を備えた空気調和機用フィルタを提供することができる。
【００１９】
まず、本実施例における空気調和機１の全体構成を図１−図３を用いて説明する。図１は本実施例の空気調和機の構成図、図２は図１の室内機の側断面図、図３は室内機の斜視図である。図１において、空気調和機１は、室内機２と室外機３とを接続配管５で繋いで構成され、室内を空気調和する。室内機２の筐体９には、送風のための貫流ファン１４，フィルタ１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ，熱交換器１６，露受皿１７，上下風向板１８，左右風向板１９等の基本的な内部構造体が取付けられる。そして、筐体９の内側に取付けられた貫流ファン１４等の基本的な内部構造体は、化粧枠８を取付けることにより室内機２内に内包される。化粧枠８の前面には前面パネル７が取付けられている。前面パネル７の下方には運転状況を表示する表示部１１と、別体のリモコン１２からの赤外線の操作信号を受ける受光部１０とが配置されている。
【００２０】
図２において、送風ファン１４を作動することにより空気は白抜き矢印のように流れ、通過する空気中の塵埃はフィルタ１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄに捕集される。送風ファン１４は、室内空気を空気吸込み口６から吸込んで空気吹出し口１３から吹出すように室内機２内の中央に配置されている。熱交換器１６は送風ファン１４の吸込側に配置され、略逆Ｖ字状に形成されている。
【００２１】
次に、フィルタ１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄの掃除とその問題について説明する。フィルタ１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄは、空気調和機の正面の吸込み口と上面の吸込み口の全面を塞ぐように熱交換器１６の吸込み側に取付けられる。フィルタ１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄに埃が付着し堆積すると、空気の流れの抵抗となり、熱交換される空気流量が低下する。その結果、熱交換器１６の熱交換性能が低下し、冷凍サイクルの能力が低下してしまう。したがって、冷凍サイクルの能力低下を防ぐため、可動式ブラシ２５をフィルタ１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄの塵埃付着面に往復させて塵埃を拭き取り、定期的な自動清掃を行う。
【００２２】
ここで、図４は従来のフィルタの断面図である。従来のフィルタは、樹脂繊維網２７ａおよび２７ｂを縦横に編み込んでメッシュを形成することにより塵埃捕集部２３としている。樹脂枠２６成型時に塵埃捕集部２３をインサート成型してフィルタとなる。樹脂繊維網２７ａ，２７ｂはＰＰ，ＰＥＴ，ＡＢＳ等樹脂が露出した表面である。このフィルタを構成する樹脂繊維網２７ａ，２７ｂは、溶解した樹脂をノズルから射出し冷却硬化することにより成型される。このため、樹脂が露出した網表面は、平滑に見えても細孔が多数存在する。これらの細孔に空気中を浮遊する粉塵やタバコの煙等が付着し、細孔に入り込むため、フィルタを定期的に洗浄しても細孔に入ってしまった粉塵等の汚れは容易には落とすことができない。
【００２３】
また、縦横に編み込んだ樹脂繊維網２７ａ，２７ｂは交点部に段差ができ、その段差に空気中の塵埃が引っかかり、可動式ブラシ２５を往復させて塵埃を掃き寄せても塵埃が残る。残った塵埃には、空気中を浮遊する菌やカビ胞子が含まれており、夏場の冷房運転や除湿運転時に室内機が高湿度環境になると、高湿度環境を好む菌やカビが生育する。菌やカビが生育すると、菌類から悪臭が生じたりカビ等の胞子が飛散するなどして、室内の環境が悪化する。このような清潔志向や安全志向はますます高まっており、その中でも抗菌機能をもつ抗菌加工製品の市場は年々拡大している。近年では住宅の高気密化に伴い湿気の増大や換気不足などの原因によって、細菌が繁殖しやすい生活環境となってきており、快適で衛生的な生活環境を実現するため、空気調和機による抗菌ニーズが増加している。
【００２４】
本実施例では、フォトエッチング加工によりステンレス板材３０に穴明け加工してメッシュを形成したものを塵埃捕集部２３とする。図５は本実施例における図３のＡ−Ａ断面図である。フォトエッチング加工によりステンレス板材３０にメッシュを形成することで、段差がなくなり平滑化されるため、可動式ブラシ２５による塵埃の除去が容易となる。また、塵埃の除去が容易となるので、フィルタ菌やカビ胞子の数も減り、フィルタ１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄを清潔に保つことができる。
【００２５】
一方、図６は図３におけるＢ−Ｂ断面図である。図６に示すように、メッシュを構成するステンレス線の室内空気通過方向上流側をＲ面取り加工することもできる。ステンレス線をＲ面取加工することにより、塵埃を掃き寄せる際にも、ステンレス線のエッジに塵埃が引っかかり難くなるため、フィルタ１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄの清潔性を向上させることができる。Ｒ面取り加工には電解研磨による方法やブラシ研磨などの方法がある。
【００２６】
また、室内空気の塵埃を捕集するフィルタとしてステンレス板材３０を用いることにより金属イオンの溶出による抗菌効果を得ることができる。図７はＪＩＳＺ２８０１の規定に基づくステンレス板材３０の抗菌性能評価の結果である。この測定は、公的な機関に依頼して行った。
【００２７】
この結果によれば、ステンレス板材は、黄色ブドウ球菌及び大腸菌の抗菌活性値である基準値２.０以上を満たし、菌の繁殖を抑制する効果が得られることが分かった。これにより、ステンレス板材３０にフォトエッチング加工を施してメッシュを形成したものをフィルタとすることで、抗菌性能を有する空気調和機用フィルタを提供することができる。なお、抗菌性を向上させる手段として板材に銅を用いても良い。
【００２８】
空気調和機用フィルタには、前述の掃除性，清潔性の問題のほかに、意匠性の問題もある。空気調和機の室内機２は、停止状態の意匠性は、前面パネル７表面の光沢塗装などでデザイン性向上が図られている。しかしながら、動作時の意匠性は考慮されておらず、動作時に前面パネル７が開いた状態では樹脂製のフィルタが露出し、デザイン性が低下するという問題がある。しかし、前面パネル７が開いた状態のとき、つまり運転時に、ステンレス板にフォトエッチング加工を施したフィルタ１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄが見えれば、金属による光沢で高級感を得ることができ、運転時の意匠性の問題を解決することができる。
【００２９】
しかし、この金属感、特に光沢度は、条件によって現れたり現れなかったりすることが実験によってわかった。図８はステンレス板材にエッチング加工を施したフィルタの線幅２８とフィルタ表面光沢度の関係を示す図である。この光沢度の測定は光沢度計を用いた。線幅２８を太くすればスパッタリングされる面が増大するため光沢度が上がる。フィルタ１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄの意匠性，高級感を向上させ金属感を与えるには光沢度１０以上が必要であり、線幅２８は１５０μｍ以上でなければならない。
【００３０】
ここで、フィルタ１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄの全面積におけるメッシュの開口率は、空気調和機の圧力損失を確保するためには、５５％〜７０％としなければならない。これは、掃除機が微細な埃をも吸込まなければならないのに対して、空気調和機用のフィルタ１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄは、室内熱交換器１６を目詰まりさせる比較的大きな埃を取除くことを主目的としているためである。従って、室内熱交換器１６の能力を落とすような開口率には設定することができない。
【００３１】
開口率が決まっている場合、線幅２８を太くするとオープニング２９（空気通過穴の大きさ）が広くなり、大きな埃が通過してしまう。図９は開口率５５％〜７０％における線幅２８とオープニング２９の関係を示す図である。図８及び図９から次のことがわかる。つまり、線幅２８を太くすれば金属感は向上するが、オープニング２９が大きくなり、大きな埃が通過してしまう。反対に線形を細くすればオープニング２９は小さくなるものの、光沢度が低下して意匠性が悪くなる。一般的に室内熱交換器１６のフィン間の距離は１.０mm前後である。開口率が低い５５％のとき線幅を３５０μｍとすると、オープニング２９は１０００μｍ＝１.０mmに達する。この条件でフィルタを通過した埃は室内熱交換機１６のフィン間を通過することは困難であり、熱交換器の目詰まりの原因となる。そこで、本実施例では、３５０μｍより１段階下の３４０μｍを線幅の上限とした。
【００３２】
なお、本実施例においては、フィルタ１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄに付着した塵埃を自動で清掃するフィルタ自動掃除機構付空気調和機について説明したが、自動掃除機構の付いていない空気調和機用フィルタにも適用することができる。この場合、従来は、フィルタを空気調和機室内機から取出し、掃除機などを使用して埃を除去した後、スポンジなどに洗剤をつけ、吸引しきれなかった埃や汚れを洗い落としていた。しかしながら、前述の通り、ステンレス板材にフォトエッチング加工を施してメッシュを形成した空気調和機用フィルタを用いることで、段差がなくなり、平滑化されるため、ハンドモップなどで拭き取るだけで塵埃を除去することができる。したがって、フィルタ自動掃除機構付空気調和機と同様に、清潔性，抗菌性を有し高級感のあるフィルタを提供することができる。
【００３３】
本実施例では、室内空気の塵埃を捕集するフィルタとして、ステンレス板材にフォトエッチング加工を施してメッシュを形成した空気調和機用フィルタを用いた。これにより、フィルタに付着した埃，汚れが剥離しやすく、菌やカビなどの繁殖を抑制する抗菌性を有する空気調和機用フィルタを提供することができる。また、意匠性が高く高級感のある空気調和機用フィルタを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】空気調和機の構成図。
【図２】室内機の側断面図。
【図３】室内機の斜視図。
【図４】従来フィルタの断面図。
【図５】本実施例における図３のＡ−Ａ断面図。
【図６】図３における本実施例２のＢ−Ｂ断面図。
【図７】ステンレス板材３０の抗菌性能評価の結果。
【図８】ステンレス板材３０にエッチング加工を施したフィルタの線幅２８とフィルタ表面光沢度の関係図。
【図９】開口率５５％〜７０％における線幅２８とオープニング２９の関係図。
【符号の説明】
【００３５】
１  空気調和機
２  室内機
３  室外機
５  接続配管
６  空気吸込み口
７  前面パネル
８  化粧枠
９  筐体
１０  受光部
１１  表示部
１２  リモコン
１３  空気吹出し口
１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ  フィルタ
１６  熱交換器
１７  露受皿
１８  上下風向板
１９  左右風向板
２３  塵埃捕集部
２６  樹脂枠
２５  可動式ブラシ
２７ａ，２７ｂ  樹脂繊維網
２８  フィルタの線幅
２９  オープニング
３０  ステンレス板材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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